Mästerliga navigatörer

Varje år flyttar omkring tre tusen sköldpaddshonor från Brasilien till den lilla isolerade ön Ascension i Sydatlanten för att lägga ägg. Avståndet är drygt 2 200 kilometer.

Sköldpaddor är en artrik djurgrupp, och många av de havslevande arterna företar långa vandringar. Sköldpaddor av den aktuella arten, Chelonia mydas eller soppsköldpadda, finns på många andra håll i världen i varma hav, men knappast något annat bestånd kan mäta sig med dem på Ascension vad gäller att navigera över långa avstånd. Redan Charles Darwin fascinerades av deras förmåga att hitta fram, när han besökte ön under sin resa med Beagle. Senare har många andra forskare försökt lösa gåtan. Hur dessa sköldpaddor bär sig åt för att hitta är dock fortfarande till stor del okänt, men vi har kommit en bit på väg.

Leds av dofter?

Tillsammans med ett italienskt och ett brittiskt forskarlag studerar jag sedan några år sköldpaddornas flyttning och navigationsförmåga. Redan på 1960- och 70-talen arbetade en amerikansk biolog vid namn Archie Carr med sköldpaddorna på Ascension.

Genom att märka ett stort antal individer kunde han följa deras flyttvägar över Atlanten. Carr framkastade hypotesen att sköldpaddorna använder sig av doft som förs med havsströmmarna förbi ön och västerut mot Brasilien. Sedan dess har spekulationerna fortsatt om hur navigationen går till.

Den långa bröllopsresan

Vi använder oss av modernare teknik. Med hjälp av satellitsändare som sitter fastklistrade på skalen har vi klarlagt att honorna gör resan till ön på drygt 30 dagar. De simmar i genomsnitt 5,8 kilometer i timmen. På återresan västerut har de hjälp av havsströmmarna. Då de når tillbaka till Brasilien, följer de ofta kusten till ett område där de sedan stannar under längre tid. Förmodligen återvänder de till en plats där de tidigare har varit.

Vi har också kunnat konstatera att sköldpaddorna vanligen simmar på omkring 10-20 meters djup under flyttningen. De vilar regelbundet och lägger sig då stilla i vattnet på ner mot 40 meters djup. Där kan de hålla sig flytande med minsta energiåtgång, utan att behöva simma. Vilopauserna sker oftast på natten och varar några timmar. Under vilan stiger de upp till ytan ungefär varje halvtimme för att andas.

Djur som förflyttar sig flygande, till fots eller simmande för att sedan återvända till en bestämd plats måste kunna navigera. Detta antar vi att de flesta djur kan, men frågan är vilken metod de använder för att hitta tillbaka till ett bestämt målområde.

Ritar karta med benen

Exempelvis använder sig ökenmyror av så kallad vägintegrering (se min artikel Ökenmyran hittar alltid hem i F&F 7/98). I korthet går det ut på att myran registrerar sina egna rörelser när den springer över sanden. Myran navigerar genom att samordna informationen om tillryggalagda distanser med information om kompasskursen. Den senare informationen får myran genom att avläsa himlens så kallade polarisationsmönster.

Men det är föga troligt att sköldpaddorna skulle använda sig av ett sådant system. Vägintegrering över långa distanser är inte tillräckligt exakt, och alltför många djur skulle missa målet. Sköldpaddorna har heller ingen chans att som myrorna korrigera för felen med hjälp av landmärken. Den möjligheten har inte djur som förflyttar sig i ett rörligt och likformigt medium som vatten.

Förutom Archie Carrs idé att havssköldpaddorna som simmar till Ascension använder doftsignaler i vattnet, finns en rad andra förslag. En möjlighet är att djuren använder en karta över jordens magnetfält. Detta sätt att navigera verkar vara vida spritt i djurvärlden. Exakt var i kroppen magnetsinnet sitter hos havssköldpaddor är inte känt. Hos andra djur verkar det sitta i ögonen eller nära luktorganen.

Magnetisk karta och kompass

Vissa andra sköldpaddor använder, liksom fåglar, en så kallad inklinationskompass. Med den kan de känna av inklinationsvinkeln, det vill säga lutningen på jordens magnetfält. När djuren förflyttar sig mot polerna eller mot ekvatorn förändras lutningsvinkeln. Vid den magnetiska ekvatorn är fältet parallellt med jordytan, och vid de magnetiska polerna pekar det rakt ner i marken. Den magnetiska fältstyrkan varierar också över jordens yta på ett liknande sätt, med dubbelt så hög fältstyrka vid de magnetiska polerna som vid den magnetiska ekvatorn. Både lutningsvinkeln och fältstyrkan varierar över jordytan på ett oregelbundet sätt.

I laboratorier har forskare experimenterat med havssköldpaddor av en annan art, den oäkta karettsköldpaddan (Caretta caretta). Det visade sig att nykläckta ungar reagerar på så små variationer i fältstyrka och lutningsvinkel att de kan registrera förändringarna i magnetfältet under sin flyttning. Därför antog vi att också våra sköldpaddor reagerar på jordens magnetfält.

Magnetfältet i det aktuella området i Sydatlanten är rikt på information. Både fältstyrkan och lutningsvinkeln varierar på ett sätt som borde underlätta navigation.

Lät sig inte störas

Genom att fästa störande magneter på skalet och huvudet hos några honor som var på väg mot Brasilien testade vi vår hypotes. Magneterna satt bara tillfälligt fast, för vi ville att de skulle ramla av efter ungefär 30 dagar. Sköldpaddorna var också denna gång försedda med små satellitsändare, vilket gjorde att de kunde spåras på samma sätt som tidigare. Men det visade sig att magneterna inte störde vare sig sköldpaddornas kurs eller deras hastighet. Magnetisk information spelar alltså ingen eller åtminstone ingen avgörande roll under flyttningen.

Ofrivillig flyttning

Nästa steg i vår forskning gick ut på att flytta bort honor som uppehöll sig runt Ascension under äggläggningsperioden. Vi lade dem i havet på olika ställen och följde sedan via satellitsignaler hur de försökte leta sig tillbaka till ön.

Först tog vi 18 honor och släppte dem i havet på olika avstånd och i olika riktningar från ön. Längsta avståndet var 450 kilometer och det kortaste 60 kilometer. Tio av dem lyckades hitta tillbaka. Fyra andra gav upp sökandet efter ett tag, för att sedan simma mot Brasilien. De återstående fyra satte genast kurs mot Brasilien efter det att de hade blivit släppta.

Alla de sköldpaddor som återvände till ön efter att ha sökt Ascension under en eller flera dagar hade släppts nordväst eller norr om ön eller hade sökt sig dit under sitt letande. Att hitta fram till ön från söder eller sydost verkade näst intill omöjligt. En enskild hona fortsatte letandet i mer än 50 dagar. Trots att hon vid ett tillfälle var så nära som 23 kilometer söder om ön fann hon den inte.

Resultaten från försöken bekräftades i ett ytterligare experiment. Vi släppte ut tre honor i havet 50 kilometer nordväst och tre honor 50 kilometer sydost om Ascension. Från nordväst hittade honorna snabbt tillbaka till ön. Två av honorna som hade släppts i sydost letade sig visserligen fram så småningom, men först efter 10 respektive 27 dagar. Under sina irrfärder råkade de av en slump hamna nordväst om ön, och därifrån kunde de sedan ta kurs mot Ascension. Ytterligare en hona letade efter ön i hela 59 dagar. Därefter tog batteriet i satellitsändaren slut, och vi miste kontakten med henne.

Gåtfull metod

Vinden i området är sydostlig under de allra flesta dagar under året. Alltså går luftströmmen mot nordväst, medan havsströmmarna går mot västsydväst. Från de senaste 150 åren finns meteorologiska uppgifter, och under denna tid har vindarna inte ändrat sig nämnvärt. Därför är det troligt att de av våra sköldpaddor som lyckades hitta ön från norr eller nordväst använde någon form av signaler som förs med vinden snarare än med havsströmmen.

Frågan är dock exakt vilken information som djuren utnyttjar. Doftsignaler, som Carr antog, ligger nära till hands, men också infraljud eller skillnader i vågmönster är tänkbara. Polynesiska navigatörer använder sig av vågmönster nedvinds öar för att lokalisera dem under havsseglatser (se Söderhavets mästernavigatör, F&F 1/97).

Det är känt att unga havssköldpaddor är känsliga för skillnader i vågrörelser. De har en medfödd förmåga att simma mot vågorna för att ta sig ut till öppet hav under sin första flyttningsresa. Kanske kan de också lära sig att känna igen vågmönster nedvinds en ö jämfört med vågmönstret i öppet hav.

Forskningen fortsätter. Återstår nu att ta reda på vilken typ av information som våra förflyttade sköldpaddor använde sig av när de letade sig fram till ön, och om de gör på samma sätt när de närmar sig ön under naturliga förhållanden? Och vilken strategi använder de när de ger sig av från Brasilien och sätter kurs på bröllopsresans slutmål?